JPH02232734A - 割り込み制御機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は情報処理装置の中央処理装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の中央処理装置における割り込み制御は大別して２
種がある。ひとつはユーザーレベルと特権レベルとの区
別がなく、ユーザープログラムで直接に割り込みの許可
／禁止が行えるものである．もうひとつは、中央処理装
置が２つ以上の実行レベルを持ち、特権レベルでのみ割
り込みの許可／禁止が行えるようにしたものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来の中央処理装置のうちユーザープログラム
で直接に割り込みの許可／禁止が行えるものでは、ユー
ザープログラムで細かな割り込み制御ができる長所があ
る反面、ユーザープログラムが誤っていた場合には長期
間割り込み禁止状態が続くなどのためシステム全体がダ
メージを受けるという欠点がある。

また、特権レベルでのみ割り込み制御をゆるす中央処理
装置では割り込み禁止状態で行うべき処理をあらかじめ
オペレーティングシステムに登録し、ユーザープログラ
ムから呼び出す方式がとられる。この方式ではきめ細か
な割り込み制御がむずかしく、処理のオーバーヘッドも
大きいという欠点がある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、複数の実行レベルを持ち、そのうちのひとつ
の実行レベルを特権レベルとし他のレベルをユーザーレ
ベルとして、特権レベルでのみ変更可能な割り込み許可
フラグとする中央処理装置において、命令実行終了時に
アクティブとなる命令実行終了信号と、命令実行終了信
号によりカウントダウンされ、値がゼロになるとさらな
るカウントダウンを抑制するカウンタ手段と、ユーザー
レベルで実行可能な特定命令によりカウンタ手段へ値を
ロードするロード手段とを有している。

したがって、ユーザーレベルで割り込み制御可能であり
、かつユーザーレベルでの割り込み制御が長期間におよ
ばないようにすることができる。

〔実施例〕

次に、本発明について図面を参照して説明する。

第２図は本発明を用いる中央処理装置のブロック図であ
る。第２図を用いて中央処理装置の動作を説明する。バ
スコントロール部２０１によって命令がフェッチされ命
令デコード部２０２に命令が供給される。命令デコード
部２０２は命令をデコードし、デフード済命令情報２０
３を命令実行部２０４に供給する。命令実行部２０４で
は、デコード済命令情報２０３に応じて命令実行を行う
他、割り込み信号２０５によって割り込みが通知される
と割り込み処理を行う。

第１図は本発明の第１の実施例を示す図であり、第２図
の中央処理装置における命令実行部２０４の内部の割り
込み制御機構の構成図である。

第１図において、１０１はカウンタ手段であり、セレク
タを通して０またはｎの値がロード可能であり、ＤＯＷ
Ｎ信号によりカウンタの内容をカウントダウンする。１
０２はカウンタクリア信号でありカウンタ１０１をＯク
リアする。１０３はカウンタロード信号ＵＥＩであり、
本発明におけるユーザーレベルで実行可能な割り込み許
可命令ＵＥＩの実行により１クロック間１になる。１０
４は命令実行終了信号ＥＮＤＥであり、命令の実行が終
了した時に１クロック間１になる。１０５はカウンタゼ
ロ信号ＣＺＥＲＯでありカウンタ１０１がゼロのとき１
になる。２０５は第２図における中央処理装置外部から
の割り込み信号ＩＮＴである。１０６は特権レベルでの
みセット／リセットが可能な割り込み許可フラグＩＥＦ
ＬＡＧの状態を示すＩＥＦＬＡＧ信号である。１０７は
命令実行部２０４に対する割り込み要求信号ＭＩＮＴで
ある。１０８は分岐命令の実行時に１クロック間１にな
るＢＲ信号である。１０９は文字ストリング命令の実行
開始時に１クロック間１になるＳＴＲ信号である．ＵＥ
Ｉ信号１　０　３，ＥＮＤＥ信号１０４，ＢＲ信号１０
８，ＳＴＲ信号１０９はハードウェアで発生させるかま
たは各命令実行処理のファームウェアにおいて発生させ
る。

第１図を用いて本発明による割り込み制御機構の働きを
説明する。ＩＥＦＬＡＧＩ　０　６がゼロであり、割り
込み禁止状態でユーザープログラムが実行されていると
する。このとき力ウンタ１０１はゼロでありＣＺＥＲＯ
信号１０５は１であるためＡＮＤゲート１１０の出力は
ゼロとなり、ＭＩＮＴ信号１０７もゼロである。本発明
によるユーザーレベル割り込み許可命令が実行されると
ＵＥ工信号１０３が１となり、カウンタ１０１へ値ｎが
ロードされる。そのためＣＺＥＲＯ信号１０５はゼロと
なりＡＮＤゲート１１０を通してＩＮＴ信号２０５がＭ
ＩＮＴ信号１０７につながり割り込み許可状態となる。

その後、命令が実行終了するたびにＥＮＤＥ信号１０４
によりカウンタ１０１の値はカウントダウンされ、ユー
ザーレベル割り込み許可命令を含めてｎ個の命令が実行
されるとカウンタ１０１の値はゼロとなりインバータ１
１３により再び割り込み禁止状態となる。カウンタ１．
　Ｑ　１の値がゼロになるとＣＺＥＲＯ信号１０５が１
になるためＥＮＤＥ信号１０４が入ってもさらなるカウ
ントダウンは行われない。またユーザー割り込み許可命
令実行後、ｎ命令実行が進まないうちは、ＣＺＥＲＯ信
号１０５がゼロであるため新らたなＵＥＩ信号１０３に
よるカウンタ１０１への値のロードはゲート１１１によ
り禁止され名。さらに、ユーザー割り込み許可命令実行
後にｎ命令実行が進まないうちに、実行時間の長い文字
ストリング命令や分岐命令が実行されるとＳＴＲ信号１
０９やＢＲ信号１０ｇが１となり、カウンタクリア信号
１０２によりカウンタ１０１がクリアされて、割り込み
禁止状態となる．ＳＴＲ信号１０９やＢＲ信号１０８は
ユーザー割り込み許可命令による割り込み許可期間が異
常に長くなることを防ぐためのものであり、文字ストリ
ング命令や分岐命令の他の命令を加えることもできる。

この実施倒では特権レベルにより割り込み禁止にされて
いるユーザーフログラムの実行中に、ユーザーレベルに
て実行可能なＵＥＩ命令により一定期間割り込み許可状
態とすることができ、またユーザーレベルで不用意に長
期間割り込み許可状態が続かないようにすることができ
る。

第３図は本発明の第２の実施例を示す図であり第３図に
おいて第１図，第２図と同じ番号を持つ信号は第１の実
施例におけるものと同じ意味を持つ 第３図において３０１はカウンタ手段であり第１図にお
けるカウンタ１０１と同じ機能を持つ。

３０３はカウンタロード信号ＵＤＩであり、本発明にお
けるユーザーレベルで実行可能な割り込み禁止命令ＵＤ
Ｉの実行によりｌクロツタ間１になる。３０５はカウン
タゼロ信号ＣＺＥＲ○でありカウンタ３０１がゼロのと
き１になる。３１１はカウンタ３０１がゼロでないとき
に新らたにＵＤ工信号３０３にて値がカウンタ３０１に
ロードされるのを禁止するためのＡＮＤゲートである。

第３図を用いて本発明の第２の実施例による割り込み制
御機構の働きを説明する。ユーザー割り込み禁止命令に
よるカウンタ３０１への値ｎのロードと、ＥＮＤＥ信号
１０４によるカウンタ３０１のカウントダウンと、ＢＲ
信号１０８、ＳＴＲ信号１０９によるカウンタ３０１の
クリアについては第１の実施例と同様の働きである。カ
ウンタ３０１がゼロでない間、すなわちユーザー割り込
み禁止命令実行後のｎ命令間はＣＺＥＲＯ信号３０５が
ゼロであるためＡＮＤゲート３１２によりＩＮＴ信号２
０５はしゃ断され割り込み禁止となる。

この実施倒では特権レベルにより割り込み許可にされて
いるユーザープログラムの実行中に、ユーザーレベルに
て実行可能なＵＤＩ命令により一定期間割り込み禁止状
態とすることができ、またユーザーレベルで不用意に長
期間割り込み禁止状態が続かないようにすることができ
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、ユーザーレベルで容易に
割り込み禁止／許可制御を行える上に、ユーザープログ
ラムの誤りのために割り込み禁止／許可期間が長くなっ
てシステムに悪影響を与えることもないという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例による割り込み制御機構
、第２図は本発明の中央処理装置のブロック図、第３図
は本発明の第２の実施例による割り込み制御機構である
。 １０１・・・・・・カウンタ手段、１０２・・・・・・
カウンタクリア信号、１０３・・・・・・カウンタロー
ド侶号、１０４・・・・・・命令実行終了信号、１０６
・・・・・・割り込み許可フラグ状態信号、２０５・・
・・・・外部からの割り込み信号、 ０７・・・・・・命令実行部に対する割り込み信号。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の実行レベルを持ち、そのうちのひとつの実
   行レベルを特権レベルとし、他のレベルをユーザーレベ
   ルとし、特権レベルでのみ変更可能な割り込み許可フラ
   グを持つ情報処理装置の中央処理装置において、命令実
   行終了時にアクティブとなる命令実行終了信号と、前記
   命令実行終了信号によりカウントダウンされ、値がゼロ
   になるとさらなるカウントダウンを抑制するカウンタ手
   段と、前記ユーザーレベルで実行可能な特定命令により
   前記カウンタ手段へ値をロードするロード手段とを備え
   、前記カウンタ手段の値がゼロでないときに、前記割り
   込み許可フラグの値にかかわらず割り込みを許可するこ
   とを特徴とする割り込み制御機構。
2. （２）特許請求の範囲第１項において、前記カウンタ手
   段の値がゼロでないときには、前記特定命令によるカウ
   ンタ手段への値のロードを抑制し、長期間の割り込み許
   可状態を回避することを特徴とする割り込み制御機構。
3. （３）特許請求の範囲第１項において、分岐命令や文字
   ストリング命令のような実行時間の長い命令が実行され
   た時に、前記カウンタ手段の値をゼロクリアすることを
   特徴とする割り込み制御機構。